PLA хуванцар нь био задрах чадвартай

Хуванцар хог хаягдал нь улам бүр нэмэгдэж буй байгаль орчны хямрал бөгөөд биднийг байгальд ээлтэй өөр хувилбар хайхад түлхэж байна. Сэргээгдэх эх үүсвэрээс гаргаж авсан PLA хуванцарыг ихэвчлэн илүү ногоон сонголт гэж сурталчилдаг. Гэхдээ ХАЧА нь үнэхээр био задрах чадвартай юу?

Энэ нийтлэлд бид PLA хуванцар амласан ёсоороо задардаг эсэхийг судлах болно. Та түүний био задралын талаар мэдэж, уламжлалт хуванцартай харьцуулж, практик үр нөлөөг олж мэдэх болно. ХАЧА-ын ногоон мэдэгдлийн цаад үнэн рүү шумбаж үзье.

PLA хуванцар гэж юу вэ?

PLA хуванцар гэдэг нь Полилактик хүчлийн хуванцар гэсэн үг юм. Энэ нь эрдэнэ шишийн цардуул, чихрийн нишинг гэх мэт сэргээгдэх нөөцөөс гаргаж авсан нэг төрлийн биопластик юм. Газрын тосноос гаргаж авдаг уламжлалт хуванцараас ялгаатай нь PLA хуванцарыг ургамлын гаралтай нөөцөөр хийдэг. Энэ нь түүнийг ердийн хуванцараас байгальд ээлтэй хувилбар болгож байна.

PLA хуванцарыг хэрхэн хийдэг

PLA хуванцар хийх үйл явц нь эрдэнэ шиш эсвэл чихрийн нишингэ зэрэг ургамлаас цардуул гаргаж авахаас эхэлдэг. Дараа нь энэ цардуулыг декстроз болгон хувиргадаг. Исгэх замаар декстроз нь сүүн хүчил болж хувирдаг. Эцэст нь сүүн хүчил нь полимержих процесст орж PLA үүсгэдэг. Энэ бүх үйл явц нь байгалийн нөөцийг ашиглаж, тогтвортой байдлыг чухалчилдаг.

Уламжлалт хуванцартай харьцуулах

Уламжлалт хуванцарыг чулуужсан түлшээр хийдэг. Газрын тосонд суурилсан эдгээр хуванцарууд нь задрах чадваргүй бөгөөд задрахад хэдэн зуун жил шаардагддаг. Үүний эсрэгээр, PLA хуванцар нь тодорхой нөхцөлд биологийн задрал, бордооны аль аль нь юм. Энэ нь ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл гэх мэт байгалийн бодисуудад задарч, байгаль орчинд бага ул мөр үлдээдэг. Гэсэн хэдий ч ХАЧА нь үр дүнтэй задрахын тулд үйлдвэрлэлийн бордоо үйлдвэрлэх байгууламжийг шаарддаг.

PLA Plastic-ийн нийтлэг хэрэглээ

PLA хуванцар нь олон талт бөгөөд янз бүрийн салбарт ашиглагддаг. Энэ нь сав баглаа боодолдоо алдартай бөгөөд хүнсний сав, уут, лонхны тогтвортой хувилбарыг санал болгодог. 3D хэвлэх нь ХАЧА-аас ашиг тустай бөгөөд энэ нь ширээний компьютер үйлдвэрлэх, хурдан загвар гаргахад найдвартай материалаар хангадаг. Бусад хэрэглээнд нэг удаагийн хутганы хэрэгсэл, хөдөө аж ахуйн хальс, эмнэлгийн суулгац орно. Түүний байгальд ээлтэй шинж чанарууд нь PLA-г байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахад чиглэсэн олон бүтээгдэхүүнд илүүд үздэг.

Биологийн задрал гэж юу гэсэн үг вэ?

Биологийн задралын тодорхойлолт

Биологийн задрал гэдэг нь бичил биетний үйлчлэлээр материалын задрал, байгалийн бодис болж задрах чадварыг хэлнэ. Эдгээр бодисуудад ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, биомасс орно. Энэ үйл явц нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах, хог хаягдлыг удирдахад зайлшгүй шаардлагатай.

PLA хуванцар гэх мэт био задрах хуванцар нь уламжлалт хуванцараас илүү хурдан задрах зориулалттай. Гэсэн хэдий ч биологийн задрал ба бордооны материалын ялгааг ойлгох нь маш чухал юм. Биологийн задрал гэдэг нь тухайн материалыг зохих нөхцөлд бичил биетээр задалж болно гэсэн үг. Нөгөө талаар бордоо гэдэг нь материал нь задрахаас гадна бордоо болж хөрсний эрүүл мэндэд тустай гэсэн үг.

Биологийн задралын нөхцөл

Биологийн задрал үүсэхийн тулд тодорхой нөхцөл шаардлагатай. Температур, бичил биетний агууламж, хүчилтөрөгчийн түвшин зэрэг нь бүгд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

• Температур: Биологийн задралд ордог олон хуванцар нь үр дүнтэй задрахын тулд өндөр температур шаарддаг. Жишээлбэл, PLA хуванцар нь ихэвчлэн үйлдвэрлэлийн бордоо үйлдвэрлэх байгууламжид байдаг 55-70 хэмээс дээш температур шаарддаг.

• Бичил биетүүд: Бактери, мөөгөнцөр нь задралын процесст зайлшгүй шаардлагатай. Тэд хуванцарыг хэрэглэж, энгийн бодис болгон хувиргадаг.

• Хүчилтөрөгч: Аэробикийн био задрал нь хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор явагдаж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус үүсгэдэг. Анаэроб задрал нь хүчилтөрөгчгүйгээр явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд метан болон бусад органик нэгдлүүд үүсдэг.

PLA хуванцар нь био задрах боломжтой юу?

PLA био задралын шинжлэх ухааны судалгаа

PLA хуванцарыг ихэвчлэн биологийн задралын хуванцар хэлбэрээр зах зээлд гаргадаг. Гэхдээ энэ нь биологийн хувьд хэр задардаг вэ? Энэ асуултын талаар хэд хэдэн шинжлэх ухааны судалгаа хийсэн. Эрдэмтэд PLA тодорхой нөхцөлд био задралд ордог болохыг олж тогтоосон. Үүнд өндөр температур, зарим бичил биетүүд байдаг.

Аж үйлдвэрийн бордоо үйлдвэрлэх байгууламж гэх мэт хяналттай орчинд ХАЧА-ын задрал харьцангуй хурдан явагддаг. Эдгээр байгууламжууд нь ХАЧА задрахад зайлшгүй шаардлагатай өндөр температурыг ихэвчлэн 55-70 ° C-аас дээш байлгадаг. Эдгээр орчинд байгаа бичил биетүүд нь биопластикийг ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл зэрэг байгалийн бодис болгон задлахад тусалдаг.

Гэсэн хэдий ч эдгээр хяналттай орчноос гадуур PLA-ийн задрал нь хамаагүй удаан байдаг. Судалгаанаас харахад ердийн хөрс эсвэл далайн орчинд PLA хуванцар задрахад олон жил шаардагддаг. Энэ нь өдөр тутмын хэрэглээнд биологийн задралд ордог хуванцар болох бодит байдлын талаар асуултуудыг төрүүлдэг.

Маргаан ба сорилтууд

PLA нь онолын хувьд биологийн хувьд задрах чадвартай боловч бодит нөхцөл байдал нь сорилттой байдаг. Нэг гол асуудал бол үйлдвэрлэлийн бордооны зохих байгууламж дутмаг байна. Эдгээргүйгээр PLA үр дүнтэй био задрах боломжгүй. Энэхүү хязгаарлалт нь ихэнх ХАЧА хаягдал нь уламжлалт хуванцар шиг ажилладаг хогийн цэгт хаягддаг гэсэн үг юм.

Өөр нэг чухал асуудал бол микропластик үүсэх явдал юм. Тохиромжтой нөхцөлд ч ХАЧА бүрэн задрахгүй, жижиг хуванцар хэсгүүдийг үлдээж болно. Эдгээр микропластикууд нь байгаль орчинд, ялангуяа далайн амьтдад хор хөнөөл учруулдаг.

'Биологийн задрал' гэсэн нэр томъёо нь бас төөрөгдүүлж болно. Олон хэрэглэгчид ХАЧА нь ямар ч орчинд байгалийн жамаар задардаг гэж үздэг ч энэ нь тийм биш юм. ХАЧА-ийн био задралыг үр дүнтэй болгохын тулд өдөр тутмын хог хаягдлын практикт ихэвчлэн хангагддаггүй маш тодорхой нөхцлийг шаарддаг.

PLA хуванцарыг бордоо болгож болох уу?

Бордооны тодорхойлолт ба үйл явц

Бордоо гэдэг нь бичил биетний үйл ажиллагааны үр дүнд органик материалыг шим тэжээлээр баялаг хөрс болгон задлах үйл явц юм. Энэ нь бактери, мөөгөнцөр зэрэг бичил биетүүд органик бодисыг задалдаг байгалийн үйл явцыг хамардаг. Үр дүн нь хөрсийг баяжуулдаг үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүн болох бордоо юм.

PLA хуванцарын хувьд бордооны процесс нь тодорхой үе шатуудыг шаарддаг. ХАЧА, бордооны хуванцарыг жижиг хэсгүүдэд хуваах шаардлагатай. Дараа нь эдгээр хэсгүүд нь хяналттай орчинд өндөр температур, чийгшилд өртдөг. Бичил биетүүд биопластикийг хэрэглэж, ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, биомасс болгон задалдаг. Энэ процесс нь зөвхөн үйлдвэрлэлийн бордооны байгууламжид үр дүнтэй байдаг.

PLA хуванцарыг бордоо болгоход тавигдах шаардлага

PLA био задрал нь тодорхой нөхцлөөс хамаарна. Бордооны орчин нь 55-70 хэмийн температурыг хадгалах ёстой. Эдгээр өндөр температурт бордооны нөхцөл нь бичил биетэн хөгжиж, ХАЧА-г үр дүнтэй задлахад зайлшгүй шаардлагатай.

Аж үйлдвэрийн бордооны байгууламжууд нь эдгээр хяналттай нөхцлийг бүрдүүлдэг. Тэд шаардлагатай температур, чийг, хүчилтөрөгчийн түвшинг хянаж, хадгалж, ХАЧА-ийн үр ашигтай задралыг баталгаажуулдаг. Эдгээр байгууламжгүйгээр ХАЧА-ыг гэртээ эсвэл ердийн хөрсөнд бордоо болгох нь практик бөгөөд үр дүнгүй юм.

Ашиг тус ба сорилтууд

PLA бордоо нь хэд хэдэн давуу талтай. Энэ нь хогийн цэг дэх ХАЧА хог хаягдлыг бууруулахад тусалдаг ба хог хаягдлыг үнэ цэнэтэй бордоо болгон хувиргах замаар дугуй эдийн засагт хувь нэмэр оруулдаг. Энэ үйл явц нь мөн ХАЧА хуванцарын хүрээлэн буй орчны ул мөрийг багасгаж, нөөцийг илүү тогтвортой ашиглахыг дэмждэг.

Гэсэн хэдий ч томоохон сорилтууд байна. Хамгийн гол асуудал бол үйлдвэрлэлийн бордоо үйлдвэрлэх байгууламжийн хязгаарлагдмал байдал юм. Ихэнх нийгэмлэгүүдэд ХАЧА-г арилжааны аргаар бордоо болгоход шаардлагатай дэд бүтэц дутмаг байдаг. Энэ нь бордооны ХАЧА-ийн практик ашиг тусыг хязгаарладаг. Нэмж дурдахад, хэрэв ХАЧА ердийн хогийн саванд орвол энэ нь уламжлалт хуванцар шиг ажиллаж, бохирдолд хувь нэмэр оруулдаг.

PLA хуванцарыг дахин боловсруулж болох уу?

Дахин боловсруулах үйл явц

PLA хуванцар нь бусад биопластикуудын нэгэн адил дахин боловсруулж болох боловч үйл явц нь нарийн төвөгтэй байдаг. ХАЧА-г дахин боловсруулах нь хуванцарыг цуглуулж, ангилж, дараа нь хайлуулж шинэ бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч PLA дахин боловсруулалт нь ялангуяа бохирдолтой холбоотой томоохон сорилтуудтай тулгардаг.

Бохирдол нь дахин боловсруулах үйл явцын гол асуудал юм. PLA нь бусад биологийн задралгүй хуванцаруудтай амархан холилдож, дахин боловсруулалтын урсгалыг тасалдуулдаг. Учир нь PLA болон уламжлалт хуванцар нь хайлах цэг, химийн шинж чанараараа ялгаатай байдаг. PLA нь газрын тосонд суурилсан хуванцарыг бохирдуулах үед дахин боловсруулсан материалын чанарт нөлөөлж, боловсруулах, дахин ашиглахад хүндрэл учруулдаг.

ХАЧА-г үр дүнтэй дахин боловсруулахын тулд ХАЧА-г бусад төрлийн хуванцараас тусгаарладаг тусгай систем шаардлагатай. Одоогийн байдлаар ихэнх дахин боловсруулах байгууламжид ийм чадвар дутмаг байгаа нь ХАЧА-ын хог хаягдлыг дахин боловсруулах боломжийг хязгаарлаж байна. ХАЧА-ын нөхөн сэргээлтийг сайжруулахын тулд дахин боловсруулах тусгай хөтөлбөр, байгууламж шаардлагатай.

PLA-аас ялгарах ялгаралт

Өөр нэг анхаарах зүйл бол 3D хэвлэх явцад ХАЧА-аас ялгарах ялгарал юм. PLA хуванцарыг 3D хэвлэх технологид ашиглах үед нано хэсгүүд болон дэгдэмхий органик нэгдлүүд (VOCs) ялгаруулдаг. Эдгээр ялгаруулалт нь эрүүл мэнд, хүрээлэн буй орчны аль алинд нь нөлөөлж болно.

Шинжлэх ухааны судалгаагаар PLA нь 3D хэвлэх явцад лактид зэрэг тоосонцор ялгаруулдаг болохыг харуулсан. Эдгээр тоосонцор уушгинд нэвтэрч, цусны урсгал руу орж, эрүүл мэндэд эрсдэл учруулдаг. Түүнчлэн, PLA утаснууд нь ихэвчлэн нэмэлт бодис агуулдаг бөгөөд энэ нь халах үед хортой нэгдлүүдийг ялгаруулдаг.

Эдгээр ялгарлын байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө нь бас анхаарал татаж байна. Хэдийгээр PLA нь байгальд ээлтэй хуванцар хэлбэрээр худалдаалагддаг ч ширээний компьютер үйлдвэрлэх явцад ялгарах утаа нь агаарын бохирдолд нөлөөлдөг. Нэмэлт үйлдвэрлэлд PLA ашиглах үед агааржуулалт, аюулгүй байдлын зөв арга хэмжээ авах нь чухал юм.

Эдгээр асуудлыг багасгахын тулд зарим үйлдвэрлэгчид бага ялгаралтай PLA найрлага судалж, дахин боловсруулах ХАЧА хөтөлбөрүүдийг нэвтрүүлж байна. Эдгээр хүчин чармайлт нь ХАЧА-ийн байгаль орчны ул мөрийг багасгаж, тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөөллийг нэмэгдүүлэх зорилготой.

Биологийн задралд ордог бусад материалыг судлах

Биологийн задралд ордог материалын төрлүүд

Биологийн задралын хуванцар нь PLA хуванцараар хязгаарлагдахгүй. Өөр хэд хэдэн төрлийн биологийн задралд ордог материалууд байдаг. Үүнд цардуул дээр суурилсан хуванцар, целлюлоз дээр суурилсан хуванцар, био задралд ордог полимерууд орно.

Цардуулд суурилсан хуванцарыг эрдэнэ шиш, төмс, tapioca гэх мэт сэргээгдэх нөөцөөс гаргаж авдаг. Тэдгээр нь сав баглаа боодол, нэг удаагийн хутганы хэрэгсэл, уут зэрэг бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг. Эдгээр хуванцарууд нь ялзрах чадвартай бөгөөд уламжлалт хуванцараас илүү хурдан мууддаг.

Целлюлоз дээр суурилсан хуванцарыг хөвөн эсвэл модны нухаш гэх мэт ургамлын утаснаас гаргаж авдаг. Эдгээр байгальд ээлтэй хуванцарыг хальс, бүрээс, шүүлтүүр гэх мэт хэрэглээнд ашигладаг. Целлюлоз дээр суурилсан хуванцар нь био задрах чадвартай бөгөөд байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө багатай.

Биологийн задралд ордог полимерууд нь полигидроксиалканатууд (PHAs) ба полигликолийн хүчил (PGA) зэрэг төрөл бүрийн материалыг агуулдаг. Эдгээр полимерууд нь тодорхой нөхцөлд задрах зориулалттай бөгөөд эмнэлгийн хэрэгсэл, сав баглаа боодол, хөдөө аж ахуйн бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг.

Давуу болон сул талууд

Биологийн задралын төрөл бүр өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай. Цардуул дээр суурилсан хуванцар нь хямд бөгөөд үйлдвэрлэхэд хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь синтетик хуванцар шиг удаан эдэлгээтэй байдаггүй. Тэд мөн үр дүнтэй задрахын тулд хяналттай бордооны нөхцлийг шаарддаг.

Целлюлоз дээр суурилсан хуванцар нь маш сайн биологийн задралыг санал болгодог бөгөөд тогтвортой нөөцөөс гаргаж авдаг. Тэдний сул тал нь үйлдвэрлэхэд илүү үнэтэй бөгөөд бүх хэрэглээнд тохиромжгүй байдаг.

PHA гэх мэт био задрах полимерууд нь олон талт шинж чанартай бөгөөд тусгай зориулалтын инженерчлэлд зориулагдсан байдаг. Эдгээр нь биологийн задралд сайнаар нөлөөлдөг боловч өртөг өндөртэй, тусгай боловсруулалтын техник шаарддаг.

Ерөнхийдөө эдгээр өөр материал нь байгаль орчинд ашиг тусаа өгөхийн зэрэгцээ өртөг, бат бөх чанар, зохих ёсоор устгах дэд бүтцийн хувьд бэрхшээлтэй байдаг.

Биологийн задралд ордог материалын ирээдүй

Биологийн задралд ордог материалын ирээдүй байнгын шинэчлэл, дэвшлүүдээр ирээдүйтэй харагдаж байна. Судлаачид илүү үр ашигтай, хэмнэлттэй био суурилсан шинэ материалыг боловсруулж байна. Тухайлбал, хөдөө аж ахуйн хог хаягдал, дайвар бүтээгдэхүүнийг ашиглан биопластик үйлдвэрлэх нь олны анхаарлыг татаж байна.

3D хэвлэх технологи нь биологийн задралд ордог материалын дэвшилд хувь нэмрээ оруулж байна. Ширээний компьютерийн үйлдвэрлэл, хурдан загварчлалын шинэлэг зүйл нь байгальд ээлтэй хуванцар ашиглан 3D хэвлэсэн шинэ объектуудыг бүтээх боломжийг олгож байна.

PLA дахин боловсруулалтыг сайжруулах, илүү сайн үйлдвэрийн бордооны байгууламжийг хөгжүүлэх талаар хүчин чармайлт гаргаж байна. Эдгээр сайжруулалт нь биологийн задралд ордог хуванцаруудын тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөөллийг нэмэгдүүлж, хүрээлэн буй орчны ул мөрийг багасгах болно.

Дүгнэлт

PLA хуванцар нь сэргээгдэх эх үүсвэрээс бүтсэн биологийн задралын ирээдүйтэй хуванцар юм. Энэ нь өндөр температурт бордоо гэх мэт тодорхой нөхцөлд задардаг. ХАЧА-г дахин боловсруулах нь сорилт, ялангуяа бохирдолтой тулгардаг. 3D хэвлэх үед ялгарах ялгарал нь эрүүл мэнд, байгаль орчинд нөлөөлдөг. Биологийн задралын альтернатив материал нь ашиг тустай боловч сул талуудтай.

PLA-г хариуцлагатай хэрэглэж, зохих ёсоор устгана уу. Үйлдвэрийн бордооны байгууламжууд нь маш чухал юм. Хэрэглэгчид болон үйлдвэрлэгчид тогтвортой байдлыг дэмжих ёстой. Байгальд ээлтэй хувилбаруудыг сонгож, ногоон инновацийг дэмжээрэй.